(57)【要約】【課題】  過放電等の過剰な電流が流れることによる弊害がなく、温度・湿度の変化に対しても安定した帯電均一性と耐リーク性を持つ帯電部材を安定して製造できると共に、高速化、高諧調化や高精細化した電子写真装置に組み込んだ場合においても常に良好な画像が得られる帯電部材、この帯電部材の製造方法を提供することである。【解決手段】  導電性基体上に抵抗層を被覆又は支持した構造を有する帯電部材において、該抵抗層が、導電性材料と非導電性粒子を含有し、該非導電性粒子を導電性基体に近い内面側近傍に比べて表面側近傍に多く含有することを特徴とする帯電部材、この帯電部材の製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体上に抵抗層を被覆又は支持した構造を有する帯電部材において、該抵抗層が、導電性材料と非導電性粒子を含有し、該非導電性粒子を導電性基体に近い内面側近傍に比べて表面側近傍に多く含有することを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
前記抵抗層内において、非導電性粒子が、下面側の厚み１０％の範囲に比べ、表面側の面から厚み１０％の範囲以内に、１．１倍以上５倍以下の割合で分布している請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
非導電性粒子を表面側で多く含有した抵抗層を有し、かつ帯電部材の表面粗さＲｚが３μｍ以上１５μｍ以下である請求項１又は２に記載の帯電部材。
【請求項４】
非導電性粒子の平均粒径をｄ、帯電部材の最外層の平均厚みをＤとしたとき、
０．０５×Ｄ≦ｄ≦１．２×Ｄ
を満たす請求項１〜３のいずれかに記載の帯電部材。
【請求項５】
非導電性粒子が架橋した高分子化合物からなる請求項１〜４のいずれかに記載の帯電部材。
【請求項６】
非導電性粒子を表面側で多く含有した抵抗層を有する請求項１〜５のいずれかに記載された帯電部材の製造方法において、導電性基体又は導電性基体上に覆接した弾性層を、導電性材料、非導電性粒子及び結着材料を含有する抵抗層組成物に対して相対的に移動させて抵抗層組成物を塗工する工程を有する、ことを特徴とする帯電部材の製造方法。
【請求項７】
導電性基体又は導電性基体上に覆接した弾性層を抵抗層組成物に対して相対的に移動させる工程において、塗工工程がディッピング法であり、移動速度を引上げ始め側端部に比べ引上げ終わり側端部で遅くした請求項６に記載の帯電部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やレーザープリンター等に用いられる帯電部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真装置において、感光体表面を均一に帯電するための帯電装置としては、タングステン等の細いワイヤーに高電圧を印加し、その結果発生するコロナ放電を利用したコロトロン帯電器等が一般的であった。しかし、コロナ放電を利用した方法では高圧電源を必要とすることや、発生するオゾンによる強酸化作用のために感光体の劣化等の悪影響を招く等の欠点があった。そのため従来より数多くのオゾンレス帯電方式が提案されているが、それらは主に被帯電体である感光体に導電性の帯電部材から直接電荷を供給することにより放電電流を極力減少させ、結果として放電に際してオゾンの発生量を減少させるものであった。
【０００３】
オゾンレス帯電の形態を簡単に分類すると、弾性ローラや弾性ブレード等を用いた方式、ファーブラシを用いた方式及び固体放電素子を用いた方式等がある。また、放電電界の形成方式については、直流電圧を帯電部材に印加する方式、交流電圧と直流電圧を同時に印加する方式がある。
【０００４】
導電性を有する帯電部材の構成として、鉄やステンレス等の導電性基体上に抵抗層を被覆したものが広く使用されている。抵抗層は、被帯電面とのニップ巾を適正にするために、ゴムや樹脂等の弾性体中に、オイルや可塑剤等の軟化剤が添加させて構成されるとともに、導電性カーボンブラックや金属紛等の導電性材料が添加されて導電性を有する。
【０００５】
帯電部材の導電特性として、一般に体積抵抗が高過ぎると感光体の帯電ムラや帯電不良による異常画像（砂地画像）が発生する。逆に低過ぎると感光体表面に製造上又は取り扱い上等の原因でピンホールが生じた場合、そのピンホール部に対応する画像上に反転現像の時に菱形状の異常画像が発生（リーク性）する等、帯電部材の抵抗には適正な領域が存在する。
【０００６】
そこで必要に応じて、抵抗層を２層以上の多層構成とし、被覆層にアクリル、ウレタン、アクリルウレタン、ヒドリンやポリアミド等の高分子材料、導電性カーボンブラック等の導電材料を分散させた抵抗調整層を設けて、被帯電体への帯電の均一性と、耐リーク性を図ることが試みられている。
【０００７】
被帯電体に対する耐リーク性を向上させるため、特許文献１では、単体構造からなる抵抗体の内部に導電材料の分布密度差を設けるもので、被帯電体等の被接触体との接触側で導電材料の分布密度を他の部分より小さく又は実質的に零にすることが指示されている。この方法では、抵抗体の抵抗を表面側（被接触体との接触側）で増加させることができるため、耐リーク性を向上させることはできる。しかし抵抗体表面を均一に覆う、導電剤の分布が小さい又は実質的に零の部分の抵抗は高く、使用するゴムや樹脂等の抵抗に近いため、温度や湿度に対してゴムや樹脂等が持つ変動を大きく受けることから、抵抗は温度や湿度により大きく変動することになる。そのため帯電部材として使用した場合、低温・低湿度下と高温・高湿度下とでは一定した帯電均一性と耐リーク性を得ることが困難であるといった問題があった。また、使用するゴムや樹脂等の他に少量の導電剤が抵抗体の抵抗を左右することになるため、導電剤の含有量により抵抗値が急激に変動してしまい、安定して製造できないといった課題があった。
【０００８】
被帯電体に対する帯電均一性を向上させる目的で、特許文献２では帯電部材表面の最大粗さＲｍａｘが０．０１〜０．５ｍｍと記載されている。従来より帯電部材表面の表面粗さを任意の範囲内に制御することで帯電の均一性を向上させる手法がとられている。帯電部材表面の表面粗さを制御する方法として、特許文献３では、５〜３０μｍの平均粒径を有する非導電性粒子を抵抗層内に分散させてＲｚが７〜１４μｍにした帯電部材が記載されている。このように抵抗層内に非導電性粒子を均一に分散させる製造方法では、帯電部材の表面粗さを制御できるものの、抵抗層内部や下面側にも非導電性粒子が存在することになるため大量の非導電性粒子を抵抗層内に添加する必要があるため、結果として抵抗層の抵抗が増加することになる。そのため帯電部材の抵抗を所定の値にするため導電性材料の添加量を増加させなければならず、抵抗層中で非導電性粒子を除く部分には導電性材料が大量に存在するため、過放電等の過剰な電流が流れることによる弊害が発生する場合があった。また、帯電部材の表面粗さは添加する非導電性粒子の粒子径に大きく制御されるが、市販されている非導電性粒子が持つ粒子径は所望の粒子径と異なる場合が多く、そのため特別に非導電性粒子を製造する場合には製造コストを上昇させる原因となっていた。
【０００９】
特許文献４には、表面から０．５μｍまでの領域内を平均粒子径０．１μｍ以上の非粘着性微粒子が２０体積％以上含有させた帯電部材が提示されている。本従来技術では、表面近傍における非粘着性粒子の存在割合を規定することで、低分子量成分の染み出しや被帯電体に対する付着性を低減させるもので、帯電均一性の向上と耐リーク性との両立という観点からは、従来の技術と何ら変わるものではない。
【００１０】
昨今の電子写真装置は、高速化と共に高諧調化や高精細化が急速に進んでいる状況であり、帯電部材においても従来技術以上に帯電均一性の向上と、耐リーク性との両立が求められている。
【特許文献１】特開２０００−３９７５５号公報
【特許文献２】特開平７−２８１５０７号公報
【特許文献３】特開平９−２５８５２３号公報
【特許文献４】特許第２９６４８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、過放電等の過剰な電流が流れることによる弊害がなく、温度・湿度の変化に対しても安定した帯電均一性と耐リーク性を持つ帯電部材を安定して製造できると共に、高速化、高諧調化や高精細化した電子写真装置に組み込んだ場合においても常に良好な画像が得られる帯電部材、この帯電部材の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に従って、導電性基体上に抵抗層を被覆又は支持した構造を有する帯電部材において、該抵抗層が、導電性材料と非導電性粒子を含有し、該非導電性粒子を導電性基体に近い内面側近傍に比べて表面側近傍に多く含有することを特徴とする帯電部材が提供される。
【００１３】
また、本発明に従って、非導電性粒子を表面側で多く含有した抵抗層を有する帯電部材の製造方法において、導電性基体又は導電性基体上に覆接した弾性層を、導電性材料、非導電性粒子及び結着材料を含有する抵抗層組成物に対して相対的に移動させて抵抗層組成物を塗工する工程を有する、ことを特徴とする帯電部材の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、導電性基体上に抵抗層を被覆した構造を有する帯電部材において、抵抗層が、導電性材料と非導電性粒子を含有し、非導電性粒子を導電性基体に近い内面側近傍に比べて表面側近傍に多く含有することで、帯電ムラや帯電不良により異常画像が発生する印加電圧と、ピンホールが存在する時の菱形状の異常画像が発生する印加電圧との電圧差を広げることができ、また温度や湿度によりそれらの印加電圧への影響が少なく、適正画像を得るのに必要な印加電圧の領域を広く確保できる。
【００１５】
また弾性層を、導電性材料、非導電性粒子及び結着材料を含有する抵抗層組成物に対して相対的に移動させて抵抗層組成物を塗工する工程を有する方法で製造することで、適正画像の得られる導電性部材を安定して供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明による帯電部材は、導電性基体の外周に設けられた抵抗層が、導電性材料と非導電性粒子を含有し、抵抗層内で非導電性粒子を下面側に比べ表面近傍に多く含有することを特徴とする。非導電性粒子を下面側に比べ表面近傍で多く含有することで、帯電部材を所望の表面粗さに制御できることで帯電均一性を向上できると共に、抵抗層の抵抗値を著しく増加させること無く、抵抗層の表面近傍の抵抗を制御し耐リーク性を向上できる。また、非導電性粒子以外の箇所では、導電性材料が存在するため温度や湿度に対する抵抗の変動を抑制することができる。
【００１７】
本発明による帯電部材は、抵抗層内部において下面側から厚み１０％の範囲に比べ、表面側から厚み１０％の範囲に、１．１倍以上５倍以下の割合で分布していることが好ましい。抵抗層の表面側における非導電性粒子の分布状態を下面側に比べ１．１倍以上とすることで抵抗層の厚みが大きい場合や帯電部材に求められる抵抗が低い場合でも抵抗層の表面側の抵抗を所望の値に制御でき耐リーク性を向上できる。また、非導電性粒子の分布状態を５倍以下とすることで、表面側には適度に導電材料が存在するため帯電均一性を向上できると共に抵抗が温度・湿度の影響を受けず安定した特性を得ることができる。
【００１８】
本発明による帯電部材は、非導電性粒子を傾斜して含有した抵抗層を有し、帯電部材の表面粗さＲｚが３μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。非導電性粒子を下面側に比べ表面近傍で多く含有する抵抗層を有し、帯電部材の表面粗さＲｚを３μｍ以上にすることで放電点が多量に存在し帯電均一性を向上できると共に被帯電体との接点が減少し接点間では空隙が存在するため耐リーク性を向上でき、また表面粗さを１５μｍ以下にすることで、長期使用においても凹部に起因する帯電不良を抑制できる。
【００１９】
本発明よる帯電部材は、非導電性粒子の平均粒径をｄ、帯電部材の最外層の平均厚みをＤ、とした時、０．０５×Ｄ≦ｄ≦１．２×Ｄであることが好ましい。非導電性粒子の平均粒径ｄを抵抗層の平均厚みＤに対して０．０５×Ｄ≦ｄとすることで、非導電性粒子を過剰に添加することなく帯電部材の表面粗さを所望の値に制御することができる。またｄ≦１．２×Ｄにすることで、凹部の深さや幅広さを制御できるため長期使用においても帯電不良を抑制できる。
【００２０】
本発明による帯電部材では、非導電性粒子を架橋した高分子化合物により構成することで、長期使用や被帯電体に対する長期の圧接状態においても初期に作製した表面状態を長期に亘って維持できる。
【００２１】
本発明による帯電部材の製造方法によれば、基材として導電性基体又は導電性基体上に覆接した弾性層を、導電性材料、非導電性粒子及び結着材料を含有する抵抗層組成物に対して相対的に移動させて抵抗層組成物を塗工することで、非導電性粒子を内面側近傍に比べ表面側近傍に多く含有する抵抗層を成型できる。非導電性粒子が表面近傍に多く含有される作用機構として、抵抗層組成物に対して導電性基体又は導電性基体上に被覆した弾性層を移動させながら塗工すると、抵抗層の厚み方向での抵抗層組成物中のせん断応力の分布は異なり、抵抗層の内面側では基材の移動方向の向きに、また表面側では抵抗層組成物の移動方向の向きや重力の向きに応力が向くことになる。本発明に使用される抵抗層組成物のように粒子を含有する組成物の場合、組成物内部で粒子を除く部分と粒子とでは応力を加えたときに流動が異なり、特に非導電性粒子のような比較的粒子径の大きな粒子が影響を受け易く、非導電性粒子が表面近傍に多く含有されることになると考えられる。
【００２２】
またそのためは、抵抗層組成物の粘度特性と含有される粒子径、及び抵抗層組成物に対しての導電性基体又は導電性基体上に被覆した弾性層の移動速度を適宜調節することで制御できることが判った。それにより非導電性粒子が表面近傍に多く含有される抵抗層を被覆できる。
【００２３】
本発明の製造方法により、基材に対して引上げ始め側端部に比べ引上げ終わり側端部の移動速度を遅くすることで、抵抗層内部の応力分布と引上げ始め側と終わり側で均一化することができる。
【００２４】
本発明の帯電部材は、導電性基体と、この導電性基体を被覆又は導電性基体に支持された抵抗層を有する帯電部材であり、ここで、被覆とはローラ状の導電性部材において、内面の層の外側に積層するのであり、支持とはブレード状の導電性部材において、内面の層の上に積層することをいう。
【００２５】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の帯電部材の一実施例を示す断面図であり、図２は帯電部材を画像形成装置に適用した例を示す断面図である。
【００２６】
帯電部材２は、非導電性粒子１００を含有する被覆層８と弾性層７からなる抵抗層６及び導電性基体５からなっている。
【００２７】
帯電装置１は、帯電部材２と電源３とから構成され、ドラム状の電子写真感光体１０は、Ｒ方向に回動可能な接地されたドラム基体１１に、ＯＰＣ、アモルファスシリコン、セレン及び酸化亜鉛等の感光層１２を覆設した構造をしている。
【００２８】
本発明を適用した帯電部材の一形態を以下に述べる。
【００２９】
本発明において用いられる導電材料は、公知の導電材料が使用でき、アセチレンブラック、ケッチェンブラックの導電性カーボンブラックやグラファイト、金属粉や酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物、又は、適当な粒子の表面を酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデン、亜鉛、アルミニウム、金、銀、鉄、銅、クロム、コバルト、鉛、白金又はロジウムを電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより付着させたものでもよい。また、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムスルホネイト等の４級アルキルアンモニウム塩やそのポリエチレンオキシド変性体、過塩素酸リチウム、臭素酸ナトリウム等の金属塩、又はエステル系可塑剤や界面活性剤等のイオン性導電剤を使用してもよい。また、これらは、適当なドーパントの選択、添加量を調節することで、公知のようにその体積固有抵抗を調節できる。導電材料の体積固有抵抗としては、局所的な過剰電流を防止するため１×１０−２Ω・ｃｍ以上が好ましく、導電材料の大量添加によって強度等の膜特性の劣化を防止する観点から１×１０５Ω・ｃｍ以下が好ましい。
【００３０】
本発明において用いられる非導電性粒子としては、抵抗層組成物を製造するときに溶媒等により溶解されないものであれば特に限定されず、ウレタンやアクリル、フッ素樹脂等の高分子重合体やシリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム、クレイ、シラスバルーン、ベンゾクアナミン及びタルク等の無機紛体やガラス等を使用することができるが、平均粒径の制御や分散性が比較的容易であることから高分子重合体が好ましい。このような高分子重合体としては、ポリプラスチックス（株）よりジュラコンシリーズ、住友精化（株）よりフロービーズシリーズとして市販されている。
【００３１】
非導電性粒子１００の平均粒子径は、表面粗さを制御するために１μｍ以上が好ましく、被帯電体に対する接触状態を均一にするために３０μｍ以下が好ましい。また添加量は、１０質量部〜１００質量部程度が好ましく、表面粗さを制御できると共に被帯電体への均一帯電を得られ易い。抵抗層内での非導電性粒子の分布状態は、電子顕微鏡により観察できる。非導電性粒子の体積抵抗は、抵抗層の抵抗を低下させない程度に導電性を有していても構わないが、温度・湿度により抵抗が変化する場合があるため、粉体の体積固有抵抗として１×１０８Ω・ｃｍ以上がより好ましい。
【００３２】
抵抗層は、樹脂やゴム材で構成すればよい。抵抗層に用いる樹脂としては、例えば、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレートやポリブチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリビニルピリジン及びセルロース系樹脂等を挙げられる。また、ゴム材としては、例えば、ＥＰＤＭ、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレン、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、シリコーンゴム、ウレタンゴム及びエピクロルヒドリンゴム等が挙げられる。分散手段としては、ロールニーダー、バンバリーミキサー、ボールミル、サンドグラインダー又はペイントシェイカー等を適宜利用すればよい。
【００３３】
抵抗層組成物は、非導電性粒子の流動により帯電部材表面近傍に非導電性粒子を相対的に多く含有させる場合には、粘度として５ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓに希釈調節されていることが好ましい。
【００３４】
抵抗層内での非導電性粒子の分布状態は、電子顕微鏡により断面における粒子の占有面積として観察できる。抵抗層の平均厚さは、特に限定されないが、通常、１μｍ〜１００μｍ程度である。平均厚さは、切断した断面を電子顕微鏡により観察できる。表面の凹凸における平均厚さは、隣り合う凹部と凸部の頂点の中央値から求めた。本発明における厚み１０％の範囲とは、平均厚さを求める凹部と凸部の中央値から厚み方向に膜厚の１０％のところから凸部頂点までの領域を示す。
【００３５】
抵抗層８の体積抵抗値は、被帯電体への過剰電流を防止する点で１×１０４Ω・ｃｍ以上が好ましく、また、被帯電体表面を帯電させるためには１×１０１３Ω・ｃｍ以下が好ましい。
【００３６】
帯電部材を２層以上の層から形成する場合、弾性層としては、上記抵抗層に使用できる材料を使用でき、その形態としては、ソリッドでも発泡体でもよく、またその表面は、ソリッド又は発泡体の研磨面でも、モールド内面が転写された面やスキン面でもよく、特に限定されるものではない。
【００３７】
また、発泡剤を用いることで発泡体を製造する場合、発泡剤としては、Ａ．Ｄ．Ｃ．Ａ．（アゾジカルボナミド）系、Ｄ．Ｐ．Ｔ．（ジ−ニトロソペンタメチレンテトラミン）系、Ｏ．Ｂ．Ｓ．Ｈ．（４，４’−オキシビス−ベンゼンサルフオニル−ヒドラジド）系、Ｔ．Ｓ．Ｈ．（Ｐ−トリエンサルフオニルヒドラジド）系、Ａ．Ｉ．Ｂ．Ｎ．（アゾビスイソブチロニトリル）系等を使用することができ、特にＡ．Ｄ．Ｃ．Ａ．系、Ｏ．Ｂ．Ｓ．Ｈ．系のブレンド系では緻密な発泡体でかつ加硫のタイト（架橋密度が高い）な発泡体が得られる。
【００３８】
また、弾性層７には、必要に応じて加硫剤を配合してもよい。加硫剤としては、イオウ、過酸化物及びオキシム等の公知の加硫剤を使用できる。なお、加硫剤の配合量は硬度等を調節するため適宜決めればよい。弾性層７には、この他に、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤等を添加してもよい。
【００３９】
このような弾性層７は、公知の方法により形成すればよい。例えば、発泡剤を混合した弾性体素材を押出成形し、これを加熱して発泡、加硫硬化する方法、弾性体素材を金型内に注入するインジェクションやトランスファー等が挙げられる。
【００４０】
弾性層７の体積抵抗値は、抵抗層に過剰な電圧印加が起こらないように、１×１０２Ω・ｃｍ以上が好ましく、また、被帯電体表面を帯電させるために、１×１０１３Ω・ｃｍ以下が好ましい。弾性層７の厚さは特に限定されないが、通常１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の程度である。
【００４１】
導電性基体５（芯金）は特に限定されないが、基体としての強度があり、導電性を示すものが好適である。これらの材料としては鉄、ステンレス、アルミニウム及び導電性プラスチック等が挙げられる。
【００４２】
本発明の帯電部材は、通常、導電性基体、弾性層及び抵抗層からなるが、その他にブリード防止層を設けてもよい。
【００４３】
感光ドラム１０は、次のように構成される。感光層１２は、感光ドラム基体１１の上に設けられる。感光ドラム基体としては、基体自体が導電性をもつもの、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、ニッケル等の金属を用いることができ、そのほかにアルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化錫合金等を真空蒸着によって被膜形成された層を有するプラスチック、導電性粒子（例えばカーボンブラック、酸化錫粒子等）を適当なバインダーと共に金属やプラスチックに塗布した基体、導電性バインダーを有するプラスチック等を用いることができる。
【００４４】
導電性基体と感光層の中間に、バリヤー機能と接着機能をもつ下引層を設けることもできる。下引層は、カゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、共重合ナイロン等）、ポリウレタン、ゼラチン、酸化アルミニウム等によって形成できる。下引層の膜厚は５μｍ以下が好ましく、より好ましくは０．５μｍ〜３μｍが適当である。下引層はその機能を発揮するためには、１×１０７Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。
【００４５】
感光層１２は、有機又は無機の光導電体を必要に応じてバインダー樹脂と共に塗工することで形成でき、また蒸着によっても形成することができる。感光層の形態としては、電荷発生層と電荷輸送層の機能分離型の積層感光層が好ましい。電荷発生層は、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キノン顔料及びペリレン顔料等の電荷発生材料を蒸着あるいは、適当なバインダー樹脂と共に（バインダーがなくても可）塗工することによって形成できる。電荷発生層の膜厚は、０．０１μｍ〜５μｍが好ましく、特には０．０５μｍ〜２μｍが好ましい。電荷輸送層は、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、オシサゾール化合物及びトリアリールアミン化合物等の電荷輸送材料を成膜性のあるバインダー樹脂に溶解させて形成することができる。電荷輸送層の膜厚は５μｍ〜５０μｍが好ましく、特には１０μｍ〜３０μｍが好ましい。なお、紫外線等による劣化防止のために感光層の上に保護層を設けてもよい。
【００４６】
なお、前記感光体１０はドラム状に限らずベルト状若しくは、シート状であってもよく、また帯電部材２としては、非回転ローラやブレード状のパッド部材等であってもよい。本実施例ではローラ形状のものを用いた。
【００４７】
帯電部材２は感光体１０に当接し、また電源３を介して感光体１０と接続されて電気回路が構成されている。該電源３により、接触帯電装置２と感光体１０とのニップ部１３が帯電し、該ニップ部１３が感光体１０の動きにつれて移動するので感光体１０表面全体が帯電される。その後、図３に示すように画像情報に応じてレーザー光Ｌで露光して潜像を形成し、次に現像器３１でトナーにより現像し、転写部では転写部材３２で転写材に転写し、定着器３３で熱定着する。一方、感光体１０は転写後クリーナ３５でクリーニングされ、次回像形成に備える。
【実施例】
【００４８】
本実施例で使用した帯電部材は、以下のような方法で製造した。
【００４９】
（実施例１）
原料ゴムとして、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体（商品名：ＥＰＴ４０４５  三井石油化学社製）１００質量部、加工助剤としてステアリン酸１質量部、加硫促進助剤として酸化亜鉛５質量部、充填剤としてＳＲＦカーボンブラック（商品名：旭＃３５  旭カーボン社製）５０質量部、導電剤としてケッチェンブラック（商品名：ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ  ケッチェンブラックインターナショナル社製）７質量部、可塑剤としてパラフィンオイル（商品名：ＰＷ−３８０  出光興産社製）５０質量部、架橋剤として硫黄０．５部、加硫促進剤として２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）２質量部、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）１部、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＢＤＣ）１質量部をオープンロールにて混合し、未加硫ゴム組成物を得た。次に、未加硫ゴム組成物をチューブ状に成形するために、外径がφ５．０ｍｍであるマンドレルと内径がφ１２．５ｍｍであるダイをセットした押し出し機を用いて、チューブ状に押し出した後、加圧蒸気により１５０℃で３０分間の加硫反応を行い加硫チューブを得た。次に、導電性基体として直径がφ６ｍｍ、材質がスレンレスの芯金にオレフィン系接着剤（商品名：スーパークロン８５１Ｌ  日本製紙）を塗布した後、加硫チューブに挿入して１３０℃で３０分間加熱接着を行い、直径φ１１．８ｍｍ、長さ２２４ｍｍに研磨して弾性体を得た。
【００５０】
抵抗層用塗料として、ポリエステルポリオール（商品名：ニッポラン１３１  日本ポリウレタン工業株式会社）１００質量部に対して、導電性材料として導電性酸化チタン（商品名：ＥＴ−５００Ｗ  石原産業株式会社）１５質量部、溶媒として酢酸エチル２００質量部、非導電性粒子として平均粒径２０μｍの熱硬化性フェノール樹脂粒子（商品名：ベルパールＲ８００  カネボウ）７５質量部を混合し、ペイントシェイカーで１０時間分散処理を行った。ついでイソシアネート樹脂（商品名：コロネートＬ  日本ポリウレタン工業株式会社）９０質量部を添加して、粘度１８ｍＰａ・ｓの抵抗層組成物とした。
【００５１】
弾性体に、抵抗層組成物をディッピングにより塗工し、１５０℃で１時間加熱することで架橋反応を行い、帯電部材１を作製した。引き上げ速度（抵抗層組成物に対して弾性体の移動速度）は、上端部で２０ｍｍ／ｓ、下端部で５ｍｍ／ｓになるように制御した。帯電部材１の抵抗値は５×１０７Ωであった。
【００５２】
表１は、上記により作製した帯電部材１を接触帯電装置１に取り付け、使用初期条件での帯電不良による異常画像の発生が無くなる最低交流電圧（砂地電圧）と、ピンホールによる異常画像が発生する最低交流電圧（リーク電圧）と耐久試験として１００００枚通紙した後の砂地電圧を１５℃／１５％ＲＨの条件で測定した結果である。また、使用初期条件でのリーク電圧を３５℃／９０％ＲＨにおいて測定した結果も併記する。
【００５３】
表１より帯電部材１は、初期の砂地電圧が１５℃／１５％ＲＨで１．７ｋＶ、リーク電圧が２．６ｋＶであり、１００００枚通紙後の砂地電圧は２．０ｋＶ、３５℃／９０％ＲＨでのリーク電圧は２．６ｋＶであった。砂地電圧とリーク電圧の差が０．９ｋＶであるが、使用上問題ないことが分かった。また、耐久試験後で表面粗さの変化は無く、砂地電圧で使用上問題なく、１５℃／１５％と３５℃／９０％でのリーク電圧への影響は観測されなかった。
【００５４】
帯電部材の抵抗値としては、発泡体を円柱状の金属ドラムに当接させ、回転させた状態で、導電性基体と金属ドラム間に直流１００Ｖの電圧を印加し、金属ドラムと直列に接続した抵抗体にかかる電圧を測定することにより求めた。
【００５５】
接触帯電装置１は、帯電部材１と電源３から構成され、またドラム状の電子写真感光体１０は、Ｒ方向に回転可能な感光ドラム基体１１に、ＯＰＣ、アモルファスシリコン、セレン及び酸化亜鉛等の感光層を覆接した構造のいずれでもよく、本実施例ではＯＰＣの感光層１２を覆接した感光ドラムを使用した。その形状はドラム状に限らず、ベルト状若しくは、シート状であってもよい。帯電ローラ１は感光体１０に当接し、また電源３を介して感光体１０と接続された電気回路が構成されている。また、−６７０Ｖの直流電圧に、９２０Ｈｚの交流電圧を変化させながら重畳したものを印加し、ＯＰＣ感光体ドラムの周速度を１００ｍｍ／ｓｅｃとした。ピンホールによる異常画像発生の評価に際してはＯＰＣ感光体の表面には、約０．３［ｍｍφ］のピンホールが人為的に設けられている。
【００５６】
最外層である抵抗層の平均膜厚は、電子顕微鏡で観察し、隣り合う凹と凸の平均高さを結ぶことで求めた。また、表面近傍及び下面近傍の平均高さから１０％における粒子の含有率を、断面の非導電性粒子の占有面積を求めることで算出した。抵抗層用組成物の粘度は、Ｂ型粘度計を用い、６０ｒｐｍで測定した。表面粗さは、表面粗さ測定器（商品名：サーフコーダーＳＥ−３０Ｈ、小坂研究所製）を使用し、ＪＩＳＢ０６０１に準じて十点平均粗さ（Ｒｚ）を測定した。
【００５７】
（実施例２）
非導電性粒子として平均粒径１２μｍの熱可塑性ポリエチレン粒子（商品名：フロービーズ  住友精化株式会社）を２５質量部添加し、溶媒の酢酸エチルで粘度２０ｍＰａ・ｓとした以外は、実施例１と同様にして抵抗層用組成物を作製した。
【００５８】
実施例１と同様にして作製した弾性体に、上端部での引上げ速度４０ｍｍ／ｓ、下端部で２０ｍｍ／ｓになるように抵抗層用組成物を塗工し、帯電部材２を作製した。帯電部材２の抵抗値は５×１０６Ωであった。
【００５９】
表１より帯電部材２は、初期の砂地電圧が１５℃／１５％で１．５ｋＶ、リーク電圧が２．６ｋＶであり、１００００枚通紙後の砂地電圧は１．９ｋＶ、３５℃／９０％でのリーク電圧は２．６ｋＶであった。
【００６０】
砂地電圧とリーク電圧の差が１．１ｋＶであるが、使用上問題ないことが分かった。また、耐久試験後で表面粗さが２μｍ低下したが、砂地電圧は使用上問題なく、１５℃／１５％と３５℃／９０％でのリーク電圧への影響は観測されなかった。
【００６１】
（実施例３）
非導電性粒子として平均粒径１μｍの熱硬化性アクリル粒子（商品名：エボスター  日本触媒株式会社）を７５質量部添加し、溶媒の酢酸エチルで粘度２５ｍＰａ・ｓとした以外は、実施例１として同様に抵抗層用組成物を作製した。
【００６２】
実施例１と同様にして作製した弾性体に、上端部での引上げ速度２０ｍｍ／ｓ、下端部で１０ｍｍ／ｓになるように抵抗層用組成物を塗工し、帯電部材３を作製した。帯電部材３の抵抗値は７×１０７Ωであった。
【００６３】
表１より帯電部材３は、初期の砂地電圧が１５℃／１５％で１．７ｋＶ、リーク電圧が３．０ｋＶであり、１００００枚通紙後の砂地電圧は１．９ｋＶ、３５℃／９０％でのリーク電圧は３．０ｋＶであった。砂地電圧とリーク電圧の差が１．３ｋＶであるが、使用上問題ないことが分かった。また、耐久試験後で表面粗さが低下せず、また砂地電圧は使用上問題なく、１５℃／１５％と３５℃／９０％でのリーク電圧への影響は観測されなかった。
【００６４】
（実施例４）
非導電性粒子として平均粒径１０μｍの熱硬化性フェノール樹脂（商品名：ベルパールＲ６００  カネボウ）を５０質量部添加し、溶媒の酢酸エチルで粘度１０ｍＰａ・ｓとした以外は、実施例１と同様にして抵抗層用組成物を作製した。
【００６５】
実施例１と同様にして作製した弾性体に、上端部での引上げ速度２０ｍｍ／ｓ、下端部で１０ｍｍ／ｓになるように抵抗層用組成物を塗工し、帯電部材４を作製した。帯電部材４の抵抗値は８×１０６Ωであった。
【００６６】
表１より帯電部材４は、初期の砂地電圧が１５℃／１５％で１．５ｋＶ、リーク電圧が２．８ｋＶであり、１００００枚通紙後の砂地電圧は１．７ｋＶ、３５℃／９０％でのリーク電圧は２．８ｋＶであった。砂地電圧とリーク電圧の差が１．３ｋＶであり、使用上問題ないことが分かった。また、耐久試験後で表面粗さが低下せず、また砂地電圧は使用上問題なく、１５℃／１５％と３５℃／９０％でのリーク電圧への影響は観測されなかった。
【００６７】
（実施例５）
非導電性粒子として平均粒径２１μｍのシリカ粒子（商品名：トスパール１２０  ＧＥ東芝シリコーン）を１５質量部添加し、溶媒の酢酸エチルで粘度２５ｍＰａ・ｓとした以外は、実施例１と同様にして抵抗層用組成物を作製した。
【００６８】
実施例１と同様にして作製した弾性体に、上端部での引上げ速度４０ｍｍ／ｓ、下端部で１０ｍｍ／ｓになるよう抵抗層組成物を塗工し、帯電部材５を作製した。帯電部材５の抵抗値は１×１０７Ωであった。
【００６９】
表１より帯電部材５は、初期の砂地電圧が１５℃／１５％で１．５ｋＶ、リーク電圧が３．０ｋＶであり、１００００枚通紙後の砂地電圧は１．５ｋＶ、３５℃／９０％でのリーク電圧は３．０ｋＶであった。砂地電圧とリーク電圧の差が１．５ｋＶであり、使用上問題ないことが分かった。また、耐久試験後で表面粗さが低下せず、また砂地電圧は使用上問題なく、１５℃／１５％と３５℃／９０％でのリーク電圧への影響は観測されなかった。
【００７０】
（実施例６）
非導電性粒子を３０質量部添加し、溶媒の酢酸エチルで粘度２２ｍＰａ・ｓとした以外は、実施例４と同様にして抵抗層用組成物を作製した。
【００７１】
実施例１と同様に作製した弾性体に、上端部での引上げ速度２０ｍｍ／ｓ、下端部で１０ｍｍ／ｓになるように抵抗層用組成物を塗工し、帯電部材６を作製した。帯電部材６の抵抗値は３×１０７Ωであった。
【００７２】
表１より帯電部材６は、初期の砂地電圧が１５℃／１５％で１．５ｋＶ、リーク電圧が３．０ｋＶであり、１００００枚通紙後の砂地電圧は１．５ｋＶ、３５℃／９０％でのリーク電圧は３．０ｋＶであった。砂地電圧とリーク電圧の差が１．５ｋＶであるが、使用上問題ないことが分かった。また、耐久試験後で表面粗さが低下せず、また砂地電圧は使用上問題なく、１５℃／１５％と３５℃／９０％でのリーク電圧への影響は観測されなかった。
【００７３】
（比較例１）
非導電性粒子を１０質量部添加し、溶媒の酢酸エチルで粘度２０ｍＰａ・ｓとした以外は、実施例４と同様にして抵抗層用組成物を作製した。
【００７４】
実施例１と同様にして作製した弾性体に、引上げ速度を５ｍｍ／ｓでのディッピング塗工を、１度づつ上下反転させながら４度行い、帯電部材７を作製した。帯電部材７の抵抗値は５×１０６Ωであった。
【００７５】
表１より帯電部材７は、初期の砂地電圧が１５℃／１５％で１．７ｋＶ、リーク電圧が２．２ｋＶであり、１００００枚通紙後の砂地電圧は２．０ｋＶ、３５℃／９０％でのリーク電圧は２．２ｋＶであった。砂地電圧とリーク電圧の差が０．５ｋＶであり、使用上の電圧範囲として狭く問題があることが判った。
【００７６】
（比較例２）
非導電性粒子を添加せずに、溶媒の酢酸エチルで粘度２００ｍＰａ・ｓとした以外は、実施例１と同様にして抵抗層用組成物を作製した。抵抗層用組成物を、３５００ｒｐｍで回転させたφ１００ｍｍの遠心成型機に注入し、減圧により厚さ３０μｍの未硬化膜を作製した。ついで実施例１と同様にして作製した弾性体に巻きつけ、１５０℃で１時間加熱することで架橋反応を行い、帯電部材８を作製した。帯電部材８の抵抗値は５×１０７Ωであった。
【００７７】
表１より帯電部材８は、初期の砂地電圧が１５℃／１５％で２．０ｋＶ、リーク電圧が３．０ｋＶであったが、３５℃／９０％でのリーク電圧が２．２ｋＶであり、低温低湿度下と高温高湿度下での特性に開きがあり、また高温高湿度下での使用上の電圧範囲として狭く問題があることが判った。
【００７８】
【表１】
2005300667.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の帯電部材の断面概念図である。
【図２】本発明の帯電部材が適用される画像形成装置の帯電部分の概略図である。
【図３】本発明の帯電部材が適用される画像形成装置の概略図である。
【符号の説明】
【００８０】
１    接触帯電装置
２    帯電部材
３    電源
４    画像形成装置
５    導電性基体
６    抵抗層
７    弾性体
８    被覆層
１０  感光体
１１  感光体基体
１２  感光層
１３  ニップ部
１００  非導電性粒子
【図１】
2005300667.tif 000004
【図２】
2005300667.tif 000005
【図３】
2005300667.tif 000006